เราอยู่ในช่วงเวลาที่ดูเหมือนว่าสิ่งที่ปลอดภัยที่สุดหรือเร็วที่สุดคือการใช้ลายนิ้วมือของคุณเพื่อปลดล็อกโทรศัพท์มือถือของคุณหรือแม้กระทั่งไปทำงานในกรณีนี้ทุกอย่างต้องผ่านการรักษาความปลอดภัยที่จำเป็นหรือกำหนดให้ดำเนินการ โครงการอื่น ๆ
ไกลจากนี้ความจริงก็คือเป็นโครงการที่เรียนรู้วิธีการทำงานของอุปกรณ์ดิจิทัลประเภทนี้น่าสนใจมากกว่าเพราะวันนี้ฉันจึงอยากจะอธิบายให้คุณฟัง วิธีติดล็อคอิเล็กทรอนิกส์สำหรับประตูโรงรถของคุณที่สามารถปลดล็อกได้โดยใช้ลายนิ้วมือของคุณ.
สร้างล็อคอิเล็กทรอนิกส์ของคุณเองสำหรับประตูโรงรถทีละขั้นตอนซึ่งคุณสามารถปลดล็อกด้วยลายนิ้วมือได้
ในรายละเอียดเพิ่มเติมเล็กน้อยบอกคุณว่าสำหรับโครงการนี้เราจะใช้ไฟล์ เครื่องสแกนลายนิ้วมือเช่น SparkFun GT-511C1R. ตามปกติในแบบฝึกหัดประเภทนี้โปรดทราบว่าโดยพื้นฐานแล้วผลิตภัณฑ์ทุกประเภทเหล่านี้มีการทำงานที่คล้ายคลึงกันมากดังนั้นจึงไม่จำเป็นที่จะต้องเป็นรุ่นนี้ทุกประการ
หากคุณกล้าที่จะทำโครงการนี้ แต่คุณมีความแตกต่างบางอย่างเช่นเครื่องสแกนลายนิ้วมือที่ใช้นั้นแตกต่างจากในบทช่วยสอนหรือประตูโรงรถของคุณใช้ระบบอื่น ๆ สิ่งที่จะเกิดขึ้นเกือบจะเป็นไปได้ทั้งหมดไม่ใช่คุณ ทำไมต้องกลัวคุณสามารถทำตามบทช่วยสอนได้ แต่ไม่ใช่อย่างที่เป็นมา คุณจะต้องทำการปรับเปลี่ยนอื่น ๆ ทั้งในการเดินสายและในโค้ดเพื่อปรับให้เข้ากับฮาร์ดแวร์ของคุณ
ขั้นตอนที่จำเป็นในการสร้างเครื่องอ่านลายนิ้วมือของคุณเองเพื่อเปิดประตูโรงรถของคุณ
ขั้นตอนที่ 1: เดินสายไฟและบัดกรีทั้งระบบ
เพื่อให้สามารถเปิดประตูโรงรถของคุณได้ด้วยลายนิ้วมือของคุณคุณจะต้องมีส่วนประกอบสองอย่างที่แตกต่างกัน ในแง่หนึ่งเราต้องการ ผลิตแผงควบคุมของเราเองซึ่งเราจะติดตั้งนอกบ้าน. ภายในแผงควบคุมนี้จะเป็นที่ที่เราจะติดตั้งเครื่องสแกนลายนิ้วมือหน้าจอข้อมูลขนาดเล็กและปุ่มเพิ่มเติมบางปุ่ม
ประการที่สองเราจะต้อง ติดตั้งกล่องที่สองภายในโรงรถเอง. สิ่งนี้จะรับผิดชอบในการตรวจสอบว่าลายนิ้วมือที่ป้อนในแผงควบคุมได้รับการยอมรับหรือไม่โดยระบบและในกรณีที่มีการตรวจสอบที่ถูกต้องให้ดำเนินการสร้างสัญญาณที่มอเตอร์รับรู้ได้ซึ่งจะเปิดประตูโรงรถของเรา
เพื่อดำเนินการนี้ เราจะต้องมีไมโครคอนโทรลเลอร์ ATMega328p ซึ่งจะรับผิดชอบในการให้ชีวิตกับแผงควบคุมที่เราจะติดตั้งนอกบ้านของเราเองในขณะที่ สำหรับแผงด้านในเราจะเดิมพัน ATTiny. บอร์ดทั้งสองจะสื่อสารกันผ่านการเชื่อมต่อแบบอนุกรม เพื่อเพิ่มความปลอดภัยของระบบทั้งหมดเราจะติดตั้งเครื่องส่งสัญญาณโพลาไรซ์เพื่อให้การ์ด ATTiny สามารถปิดการเชื่อมต่อได้ดังนั้นหากป่าเถื่อนเริ่มแผงควบคุมภายนอกพวกเขาจะไม่สามารถเปิดประตูโรงรถของเราได้โดยการข้ามสายเคเบิลสองสามเส้น
หากโครงการนี้โน้มน้าวคุณและคุณสนใจที่จะดำเนินโครงการนี้นี่คือรายการส่วนประกอบที่คุณจะต้องมี:
- เครื่องสแกนลายนิ้วมือ GT-511C1R
- ขั้วต่อ JST สำหรับเครื่องสแกนลายนิ้วมือ GT-511C1R
- โนเกีย 5110 LCD
- ผลิตภัณฑ์ที่ไม่พบ
- ผลิตภัณฑ์ที่ไม่พบ
- ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า MCP1700-3V3
- ตัวเก็บประจุ 10 uF (2 หน่วย)
- ตัวต้านทาน 10 kOhm (3 หน่วย)
- ตัวต้านทาน 100 โอห์ม (3 หน่วย)
- ปุ่มกด (3 หน่วย)
- ตัวเชื่อมต่อ IC แบบ 28 และ 8 พินจะช่วยป้องกันไมโครคอนโทรลเลอร์เมื่อทำการบัดกรีและง่ายต่อการตั้งโปรแกรม
- ผลิตภัณฑ์ที่ไม่พบ
- กล่องกันน้ำสำหรับด้านนอก
- สามารถใช้ตัวแปลง AC เป็น DC เช่นที่ชาร์จโทรศัพท์ได้
ณ จุดนี้ถึงเวลาเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ทั้งหมดในรายการ ความคิดอย่างที่คุณกำลังจินตนาการจะต้องผ่านไปอย่างแน่นอน ทำตามแผนภาพที่อยู่เหนือเส้นเหล่านี้เช่นเดียวกับที่คุณสามารถเห็นเค้าโครงของทั้งแผงควบคุมและโมดูลภายใน คำแนะนำอย่างหนึ่งที่ฉันสามารถให้คุณได้คือให้สายเคเบิลของทั้งตัวแปลงกระแสและ LCD มีความยาวที่แน่นอนเพื่อให้คุณสามารถแขวนและยึดไว้ในตำแหน่งที่ถูกต้องที่สุดที่คุณสร้างขึ้นภายในกล่องกันน้ำด้านนอก
หาก ณ จุดนี้เราตรวจสอบโค้ดที่ตัวควบคุมจะทำงานในที่สุดคุณจะสังเกตเห็นว่าปุ่มต่างๆเชื่อมต่อกับพิน 12, 13 และ 14 ซึ่งตอบสนองการทำงานของArriba''OK'และ'ลง'ตามลำดับ ซึ่งหมายความว่าอาจเป็นความคิดที่ดีมากที่จะวางไว้ในลักษณะนี้เพื่อรักษาลอจิกภาพให้สอดคล้องกับหน้าที่ของมันมากขึ้น
ในการจ่ายกระแสให้กับระบบทั้งหมดเราจะใช้ตามรายการองค์ประกอบที่จำเป็นกล่าวคือเครื่องชาร์จโทรศัพท์ที่มีขั้วต่อ microUSB แนวคิดในการใช้เครื่องชาร์จประเภทนี้โดยทั่วไปตอบสนองต่อความจริงที่ว่าพวกเขามีราคาถูกมากและเหนือสิ่งอื่นใดหาได้ง่าย. ความคิดที่แตกต่างอีกประการหนึ่งคือสามารถจ่ายไฟให้กับคอนโทรลเลอร์ผ่านการใช้แบตเตอรี่แม้ว่าในตอนนี้อาจเป็นการดีที่สุดที่จะใช้หม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นกระแสตรงเนื่องจากเซ็นเซอร์ลายนิ้วมือมักจะกินกระแสมากและให้อาหารทั้งระบบ ด้วยแบตเตอรี่ที่คุณต้องเปลี่ยนทุกวัน
ขั้นตอนที่ 2: การเข้ารหัสและทำงานบนคอนโทรลเลอร์
ในจุดนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งบอกคุณว่า ทั้งรหัสที่จะดำเนินการโดย ATMega328p และ ATTiny85 ได้รับการเขียนและคอมไพล์ด้วย Arduino IDE. ในกรณีนี้เราต้องเรียกใช้ไฟล์ Garagefinger.ino ในไฟล์ ATMega328p และไฟล์ tiny_switch.ino ใน ATTiny85 ในทางกลับกันไลบรารี NokiaLCD.cpp และ NokiaLCD.h เป็นไลบรารีสองไลบรารีสำหรับหน้าจอ LCD ซึ่งรวบรวมจากตัวอย่างที่นำมาจากไซต์ Arduino และเช่นเดียวกับไลบรารีเกือบทั้งหมดควรวางไว้ในโฟลเดอร์ 'ห้องสมุด'สำหรับ Arduino IDE ของคุณเพื่อค้นหาพวกเขา โฟลเดอร์นี้มักจะอยู่ในรูทที่คุณติดตั้ง IDE โดยปกติแล้วใน Windiows จะอยู่ "% HOMEPATH" \ Documents \ Arduino \ libraries. ฉันปล่อยให้คุณดาวน์โหลดไฟล์ที่ด้านล่างบรรทัดเหล่านี้:
นอกจากนี้คุณยังต้องมีไลบรารีเพื่อให้เครื่องสแกนลายนิ้วมือสามารถทำงานได้ เมื่อมาถึงจุดนี้จะต้องจำไว้ว่าน่าเสียดาย ไลบรารีที่เชื่อมโยงกับไซต์ SparkFun จะไม่ทำงานเนื่องจากได้รับการพัฒนาสำหรับรุ่น GT-511C3มีราคาแพงกว่ามากและไม่ใช่สำหรับเวอร์ชันที่เราใช้อยู่อาจจะหายากกว่า แต่ราคาถูกกว่ามาก สามารถดูไลบรารีที่ใช้งานได้สำหรับ GT-511C1R ได้ที่ GitHub.
หากหลังจากดาวน์โหลดไฟล์ทั้งหมดและดูรหัสที่คุณต้องการ ให้ความปลอดภัยกับระบบมากขึ้น ฉันขอแนะนำให้คุณค้นหาและแทนที่อินสแตนซ์ทั้งหมด a 'สตริงลับ'ด้วยรหัสผ่านของคุณเอง รายละเอียดที่น่าสนใจอีกอย่างที่สามารถช่วยให้ระบบของคุณปลอดภัยยิ่งขึ้นคือการเปลี่ยนตัวแปร buf ในไฟล์ tiny_switch.ino เพื่อให้มีความยาวเท่ากับรหัสผ่านที่คุณต้องการใช้
ตัวแปร overrydeCodeซึ่งกำหนดไว้ในไฟล์ garagefinger.ino มีการแสดงลำดับการกดปุ่มขึ้น / ลงแบบ 8 บิต ที่สามารถใช้เพื่อเปิดประตูโรงรถของคุณและอัปโหลดลายนิ้วมือใหม่ไปยังระบบโดยไม่ต้องใช้ลายนิ้วมือที่รู้จัก สิ่งนี้มีประโยชน์ในครั้งแรกที่ใช้อุปกรณ์เนื่องจากหน่วยความจำของสแกนเนอร์จะว่างเปล่า อาจเป็นเรื่องน่าสนใจที่จะเปลี่ยนค่าเริ่มต้นนี้
ขั้นตอนที่ 3: เรารวบรวมโครงการทั้งหมด
เมื่อเราทดสอบโครงการทั้งหมดแล้วก็ถึงเวลาสำหรับการประกอบขั้นสุดท้าย สำหรับสิ่งนี้เราต้องติดตั้งแผงควบคุมทั้งหมดภายในกล่องกันน้ำของเรา ดังที่คุณเห็นในภาพเพื่อให้ไม่มีใครสามารถเข้าถึงคอนโทรลเลอร์ได้นอกจากกล่องกันน้ำแล้วยังมีการใช้กล่องอะคริลิกซึ่งเราจะติดตั้งเฉพาะหน้าจอ LCD และปุ่มการเข้าถึงส่วนที่เหลือของระบบจะเป็น ติดตั้งอยู่ด้านในของกล่องนี้
กล่องนี้จะต้องติดตั้งที่ด้านนอกบ้านของคุณและเชื่อมต่อโดยตรงกับกล่องที่เราจะติดตั้ง ATTiny ในประเด็นนี้ เตือนคุณว่าใน ATTiny คุณต้องเชื่อมต่อสายเคเบิลเพื่อสื่อสารสัญญาณไปยังมอเตอร์ที่เปิดประตูโรงรถของคุณ. ในกรณีของฉันมันง่ายสำหรับฉันตั้งแต่ในโรงรถฉันมีปุ่มกดบนผนังที่ทำหน้าที่เดียวกันนี้
ขั้นตอนที่ 4. การใช้งานระบบ
เมื่อเราติดตั้งระบบทั้งหมดแล้วเราก็ต้องกดปุ่มใดก็ได้จากสามปุ่มเพื่อให้ทั้งหน้าจอ LCD และเครื่องสแกนลายนิ้วมือสว่างขึ้น ณ จุดนี้อุปกรณ์จะรอจนกว่าคุณจะวางนิ้วบนสแกนเนอร์ หากจำนิ้วที่คุณวางไว้บนสแกนเนอร์ได้ประตูจะเปิดและ เมนูจะแสดงบนหน้าจอเพื่อเปิด / ปิดประตูอีกครั้ง, เพิ่ม / ลบลายนิ้วมือ, เปลี่ยนความสว่างหน้าจอ ... อุปกรณ์จะปิดประมาณ 8 วินาทีหลังจากกดปุ่มสุดท้าย ในการเปลี่ยนระยะเวลารอคุณต้องแก้ไขฟังก์ชัน ปุ่ม waitFor ในไฟล์ Garagefinger.ino
ดังที่เราได้กล่าวไว้ในย่อหน้าก่อนหน้านี้คุณสามารถใช้ลำดับการแทนที่โดยใช้แกนขึ้น / ลงตามด้วย 'OK'เพื่อเข้าถึงระบบ สิ่งนี้มีประโยชน์ในครั้งแรกที่คุณเปิดใช้งานอุปกรณ์เนื่องจาก ณ จุดนี้เครื่องสแกนจะไม่มีลายนิ้วมือในหน่วยความจำ ลำดับเริ่มต้นถูกกำหนดโดยการแสดงเลขฐานสอง 8 บิตของตัวเลขที่เก็บไว้ในตัวแปร รหัสแทนที่ ในไฟล์ Garagefinger.ino โดยที่ '1' แสดงด้วยปุ่ม 'up' และ '0' แสดงด้วยปุ่ม 'down'.
สิ่งหนึ่งที่ควรทราบก็คือในกรณีที่คุณเปลี่ยนลำดับการลบล้างและลืมในภายหลังโดยไม่ต้องเพิ่มลายนิ้วมือลงในอุปกรณ์เครื่องจะถูกล็อคอย่างมีประสิทธิภาพและคุณจะต้องตั้งโปรแกรม ATMega328p ใหม่และบังคับให้ลบ EEPROM เพื่อลบ รหัสอุปกรณ์
ข้อมูลเพิ่มเติม: Instructables